ОТПУСК (4 превращение)

Отпуск относится к окончательной термической обработке.

Целью отпуска являются: снижение внутренних напряжений, уменьшение твердости, повышение вязкости и пластичности закаленной стали за счет изменение ее строения и свойств,

Особенности:

Обязателен для закаленных сталей. Нагрев может быть одно - или многократном (легированные стали) Охлаждение обычно на воздухе

Рис. 47. Кривые процессов, совершающихся при отпуске. 1 – выделение углерода из тетрагонального мартенсита, его распад; 2 – распад остаточного аустенита; 3 – снятие внутренних напряжений; 4 – коагуляция карбидных частиц

Структуры после характеризуются зернистым строением, в отличие от пластинчатых закалочных.

Процессы: Возврат и рекристаллизация в α – Фазе (Fe_α), Развитие этих процессов сдерживается частицами карбидных выделений, закрепляющих отдельные дислокации, дислокационные стенки. После длительного отпуска при температуре 600°С, когда в результате коагуляции цементитных частиц закрепление границ ослабевает, происходит рекристаллизационный рост зерен миграцией высокоугольных границ. Микроструктура при этом теряет характерные морфологические признаки реечного мартенсита. В зависимости от температуры нагрева различают три вида отпуска:

- низкотемпературный отпуск, при котором проводят нагрев стали до 150-250 ^оС и выдерживают 1-3 часа.

происходит частичное обезуглероживание мартенсита и выделение из него некоторого количества избыточного углерода. Искажения решетки уменьшаются и снижению внутренних напряжений. При таком отпуске несколько повышается прочность и вязкость без заметного снижения твёрдости. В целом изменение свойств при низком отпуске незначительно.

В результате получают структуру отпущенного (кубического) мартенсита и снимают закалочные напряжения. Судя по кривым и остаточный аустенит уходит.

Низкому отпуску подвергают режущий и мерительный инструмент из углеродистых и низколегированных сталей, работающий без значительного разогрева рабочей части, а такие детали, прошедшие поверхностную закалку или цементацию.

- среднетемпературный отпуск, при котором проводят нагрев стали до 250-400 ^оС и выдерживают около 1 часа. В результате получают игольчатая структуру троостита (бейнита) отпуска(мартенсит превращается в феррит). Такой отпуск проводят при изготовлении пружин и рессор различных упругих элементов для достижения максимального предела упругости;

- высокотемпературный отпуск, при котором проводят нагрев до 450-650 ^оС и выдерживают около 1 часа. происходит собирательная рекристаллихация (коагуляция) В результате получают структуру сорбита отпуска.

Твёрдость стали после высокого отпуска снижается до 25,,,35 HRC, Однако уровень прочности при этом ещё достаточно высок , В то же время обеспечивается повышенная пластичность и особенно ударная вязкость, практически полностью снимаются внутренние напряжения,, возникшие при закалке.

Таким образом, высокий отпуск на сорбит обеспечивает наилучший комплекс механических свойств, позволяющий применять его для деталей, работающих в условиях динамических нагрузок. Такой же отпуск рекомендуется для деталей машин из легированных сталей, работающих при повышенных температурах.

Скорость охлаждения не влияет на структуру, Скорость охлаждения после отпуска оказывает большое влияние на величину остаточных напряжений. Чем медленнее охлаждение, тем меньше остаточные напряжения. Так охлаждение на воздухе даёт напряжения в 7 раз меньше, а охлаждение в масле в 2,5 раза меньше по сравнению с охлаждением в воде. По этой причине изделия сложной формы во избежание их деформации после отпуска следует охлаждать медленно (на воздухе), а детали из некоторых легированных сталей, склонных к отпускной хрупкости, рекомендуется охлаждать в масле (иногда даже в воде).

Легирующие элементы, входящие в состав легированных сталей, особенно такие, как Мо5 W, Cr, Ti, V и Si, сильно тормозят диффузионные процессы, происходящие при отпуске закалённой стали. Поэтому после отпуска при одинаковой температуре легированная сталь сохраняет более высокую твёрдость и прочность. Это делает легированные стали более теплостойкими, способными работать при повышенных температурах.

Закалка + высокий отпуск называется улучшением.

Термическую обработку, состоящую из закалки на мартенсит и последующего высокого отпуска на сорбит, называют термическим улучшением. Вообще термическому улучшению подвергают детали из среднеуглеродистых (0,3...0,5%С) конструкционных сталей, к которым предъявляют высокие требования по пределу текучести, пределу выносливости и ударной вязкости. Однако износостойкость улучшенной стали вследствие её" пониженной твёрдости невысока.

Дата добавления: 2014-12-09; просмотров: 228; Нарушение авторских прав

Мы поможем в написании ваших работ!